JPS62233235A

JPS62233235A - 導電性繊維マツト

Info

Publication number: JPS62233235A
Application number: JP61076312A
Authority: JP
Inventors: 久野　芙治夫; 弘一鈴木; 武藤　純資; 中谷　大; 北林　正信
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Nippon Glass Fiber Co Ltd
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1987-10-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は金属被覆ガラス繊維などの導電性１ｍ雄のマッ
トに関するものである。

［従来の技術］近年、電子機器が発達し普及するにつれて、電子機器の
発する電磁波による電子機器相互の影響を防ぐために導
電性繊維マットをプラスチック中に埋設する方法が行わ
れるようになりつつある。

また、ＦＲＰ製のパラボラアンテナにも、電波反射材と
して導電性繊維が使用されるようになってきた。

この導電性繊維マットの製造法の一つとして、展綿法が
ある。

まず第２図及び第３図を参照して展綿法による導電性ガ
ラス繊維シートの製造方法を説明する。

第２図において、１０はガラス１２を溶融するガラス溶
融槽であり、その底部には溶融ガラスを流出する紡糸ノ
ズル１４が複数個所定間隔毎に一直線状に配列するよう
に設けられている。

溶融槽１０の下方には、ノズル１４から垂下するガラス
繊維１６を巻き取る回転ドラム１８、該回転ドラム１８
回転用の駆動装置及び回転ドラム１８をその軸方向（紙
面と垂直方向）に往復運動させる駆動装置（共に図示せ
ず。）を有した巻取装置が設置されている。またこの巻
取装置と溶融槽ｌＯとの中間の位置には、ガラス繊維１
６に金属被覆を施すための溶融金属保有炉２０が設置さ
れている。この溶融金属保有炉２０は、その側面に開１
１２２が設けられると共に、この間ｒ７２２に被さるよ
うにコーティング用ノズル２４が取り付けられ、このノ
ズル２４先端から膨出する溶融金ｊヱの１膨出部中をカ
ラス繊維１６が通過し得るよう構成されている。

このように構成された製造装置において、溶融槽１０中
の溶融ガラス１２は、ノズル１４から流下し、ドラム１
８によって引っ張られて延伸し、細い繊維となってドラ
ム１８に巻き取られる。この際ドラム１８は、その軸方
向（図において紙面と垂直方向）に往復運動され、各ガ
ラス繊ｉ！ｔ１６は波状に蛇行して巻き取られる。

回転ドラム１８に巻き取られたガラス繊維の層状の束体
２６が所定の厚さに達したとき、ドラム１８の回転を停
止し、そのガラス繊維の層状束体２６をノズル１８の軸
線方向に切断してドラム１８から取り外す、取り外した
束体２６は、第３図に示すように、ガラス溶融槽に直交
又はほぼ直交する方向に引き伸ばしながら展開すると、
（この引き伸ばしながら展開する作業を展綿するという
。）ガラス溶融槽の展綿シート２８となる。

即ち、第３図において、ドラム１８から取り外したガラ
ス繊維層状束体２６を、その一端から展綿しながら別の
回転ドラム３０に巻さ取ると、該別の回転ドラム３０上
にシート状に巻き取られる。このようにしてでき上がっ
た展綿シート２８は、一方向に延びるガラス繊維の層と
、これと交叉する方向に延びるａｍの層とが交互に積層
されたものとなる。

［発明が解決しようとする問題点］導電性繊維マットにおいては、ｔａ雌分布が密でかつ均
等化していることが電波反射特性や電磁波遮断特性のム
ラをなくす上で重要である。

ところが、上記従来の展綿法により得られるシート状の
マットにおいては、束体２６を引張って展綿する際に、
束体２６中の＃ａｍが不均等に引張られて、得られる展
綿シート２８には目開きの大きな箇所が発生し、電磁波
の遮蔽効果や反射特性にムラが生じ易い。

このような問題に対処するために、従来は目付を大きく
する（即ち単位面積当りの繊維量を増す）ことが行なわ
れているが、繊維使用量が増大し、コスト高になる。

［問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、導
電性繊維の展綿シートよりなるマットに長さ３０〜１０
００μｍの導電性繊維を含ませるようにしたものである
。

かかる本発明によれば、展綿シートにおける目開きの大
きな箇所を埋めることができ、これによって電磁波の遮
蔽性能や反射特性の高いものが得られ、かつ目付も小さ
くて足りる。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明において用いられる導電性繊維としては、金属被
覆ガラス＃ｊｌｌ＃Ｉのほか、炭素繊維や金属繊維をも
用いることができるが、コスト、量産性、軽量性、耐久
性等の点から金属被覆ガラス繊維が好適である。

このガラスｍＭ１としては、その径及び材質ともに特に
限定されるものではないが、径としては直径が数＃Ｌｍ
〜３０ｐｍ程度のものが好ましい、また材質としては無
アルカリガラス、アルカリガラスのいずれでも良く、Ｅ
ガラス、Ｃガラス、Ａガラス等従来からガラス繊維に用
いられる各種の組成のものが用いられる。

ガラス繊維を被覆する金属としては、溶融温度が低く被
覆が容易で、かつ耐食性の良いものが好ましい。例えば
アルミニウム或いはアルミニウム合金が好適である。そ
の他には、銅、亜鉛、銀等が用いられる。金属の被覆量
は、余りに少ないと導電性を確保できず、逆に多過ぎる
と繊維の可撓性を低下させると共にコスト高となる。ア
ルミニウムを用いる場合には、繊維の単位長さ当りにお
゛いてガラス繊維重量の５〜２００％程度、とりわけ２
０〜１００％程度とするのが好ましい。

なお、導電性繊維の展綿シートにおけるシート面方向の
間隔は電磁波の周波数によって変わる。

長さ３０〜ｌｏ００ＩＬｍの短い導電性繊維としては、
金属繊維、炭素繊維等でも良いが、金属被覆ガラス繊維
が好適であり、例えば上記のアルミニウム被覆ガラス繊
維を粉砕したものが特に好適に用いられる。なお、この
粉砕を行なう原料たる金属被覆ガラスｔａ維としては、
長い導電性繊維を製造する際に発生したロスを用いるこ
とができ、これにより製造コストの低減を図ることがで
きる。

この短い導電性繊維の含有率は展綿シートよりなるマッ
トの５〜５０重量％とするのが好ましい、この含有率が
５％を下回る場合には、展綿シートの目詰め効果が乏し
い。また５０％を上回る場合にはマットの可撓性が低下
し易いと共に、短い導電性繊維が剥落し易くなる。

この短い導電性ｔａ！ｌは、展綿シートよりなるマット
の表面部に担持させることにより電磁波の遮蔽１反射特
性を高めることができる。但し、本発明では、この短い
導電性繊維がマットの厚み方向全体に略均等に含まれて
いても良い。

本発明において、短い導電性繊維が３Ｏμｍよりも短い
と、展綿シートよりなるマットへ担持させる際の歩留り
が低く、またマット表面層に集中しにくくなる。また、
ｌｏｏｏμｍよりも長いと、マットに均等に分散した状
態に含ませるのが困難になる。このよう゛なことから、
短い導電性繊維としては長さが３Ｏ−１０００Ａ１．ｍ
のものを用い、好ましくは５０〜８００μｍのものを用
いる。

本発明では、繊維同志をバインダを用いて結着すること
により、マットに強度を付与し、かつ短い導電性ｌａｍ
の剥落を防ぐのが好ましい。

このバインダを付着させるには、例えばバインダ液をマ
ットにシャワー状に散布すれば良い、この場合、バイン
ダ液に短い導電性繊維を分散状態にて含有させておくこ
とにより、短い導電性繊維を含ませる工程とバインダ含
浸とを同時に行なうことが可能である。バインダ液をマ
ットの上方よりシャワー状に散布し、次いで熱処理する
ことにより、繊維の結着が行なわれる。

バインダの付着量は、展綿シート及び前記短い繊維の重
量の和に対するバインダ固形分の重量比で２〜２０％好
ましくは５〜１５％が適当である。付着量が少量の場合
には、繊維同志の接触点にバインダが付着する確率が低
く、強度の向上には効果があまりない、更に、２０％よ
りも多くバインダを付着した場合には、繊維同志の接触
、帆以外の点にも付着する傾向が強くなり、付着量を増
加させても、その効果は頭打ちとなり、コスト的にも不
利となる。なお、バインダとしては澱粉系のものや、フ
ェノール樹脂や酢酸ビニル等の熱硬化性合成樹脂系のも
のなど各種のものも用いられる。

また、バインダとしては導電性バインダも好適である。

この導電性バインダとしては、■樹脂中に４金属粉末及
び／又は炭素粉末を分散させたもの、（り樹脂自体が導
電性を有するもの、などがあげられる。

まず■のタイプの導電性バインダについて説明する。

α）のタイプの導電性バインダとしては、でん粉系のバ
インダ、合成樹脂（例えばポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂）系のバインダ等の公知のバイン
ダに、銀、銅、ニッケル等の金属或は炭素の粒子を混入
したものが用いられる。バインダへの銀、銅、ニッケル
、炭素等の導電性粒子の混入量は、導電性粒子とバイン
ダ固形分の合計量に対して約３０〜７０重量％が適当で
ある。導電性粒子の混入が少ない場合には、バインダに
導電性が得られず、７０重量％よりも多く混入した場合
には、バインダがもろくなり、　ｍｗｂ同志を結合させ
る機能を果さなくなる。

なお導電性粒子の粒径は約０．５〜７μｍｍが好ましい
。前記■の樹脂自体が導電性を有する樹脂としては、樹
脂にシアン基等の官能基を導入し、この官能基に銅イオ
ンを吸着させたもの等が用いられる。

本発明の導電性繊維マットは、例えば第４図に示す工程
によって容易に製造することができる。

ｉ４図において、左方には展綿シート２８のロール３０
が配置されており、これから巻き出された展綿シート２
８が搬送装置３２を経て吹付装置３４へ導入される。

この吹付装置３４は、無端ベルトよりなるコンベア３６
、該コンベア３６の搬送面３６ａ上方に設けられたシャ
ワーノズル３８、該シャワーノズル３８にバインダ液を
供給するタンク４０．ポンプ４２及び配管４４、並びに
、コンベア搬送面３８ａを挟んでノズル３８と対置され
た受皿４６、該受皿４６とタンク４０とを連絡する配管
４８を備えて構成されている。

吹付装置３４の搬送方向下流側には、コンベア５０及び
該コンベア５０の搬送部５０ａが通過するオーブン５２
を備えた熱処理装置５４が設置され、さらにその下流側
には巻取装置５６が設置されている。

かかる構成の装置において、例えばタンク４０内に、長
さ３０〜１０００μｍの短い導電性繊維をバインダ液１
００重量部に対し約５〜６０重量部の割合で分散させた
液を入れておさ、このバインダ液を、搬送面３６ａ上の
シート（マット）２８にノズル３８からシャワー状に散
布する。これにより、所要量のバインダと短い繊維はマ
ットに担持され、余剰の液は受皿４６を経てタンク４０
に戻される。タンク４０には、適宜、バインダ液と短い
繊維とが補給される。

バインダと短い繊維とが付着されたマットは、次いでオ
ーブン５２内を通過され、バインダの硬化を行なった後
１巻取装置５６にてロール状に巻き取られ、本発明マッ
トが得られる。

なお、本発明の導電性繊維マットにおいては、マットの
幅方向全域にわたって３０〜１１０００ｐの短い繊維を
担持させても良く、一部例えば中央部のみに該短い繊維
を担持させても良い、この場合には、第４図の装置にお
いて、シート２８の中央部のみに、短い繊維を含有する
バインダ液の吹付を行なえば良い。

［実施例］以下実施例について説明する。

第２図に示す装置を用い、ガラス繊維径にアルミニウム
被覆を施してアルミニウム被覆ガラス繊維を製造した。

まず、３０木のチップ１４が底面に配列されているガラ
ス溶融槽１０から＠１６０ｍｍで３０本のガラス繊維を
平行に引き出し、これに溶融金属の膨出部を接触させア
ルミニウム被覆を行う、（なお、アルミニウム付着量は
、ガラス繊維１００重量部に対しアルミニウム４０重量
部の一、１３合とした。）そしてこのアルミニウム被覆
ガラス繊維を、軸心方向にストローク幅７５ｍｍで往復
動されているドラム１８にＭ統帥に巻き取る。アルミニ
ウム被覆ガラス繊維層が目付＝７８６０　ｇ　／　ｒｎ
’になるまでドラム１８に巻き取った後、ドラム１８を
停止し、次いでドラム軸線方向に束体２６を切り、該ド
ラム１８から取り外す。なおガラス繊維径は約１５μｍ
である。

ドラムから切り取られた束体は、第３図の如くロール３
０に巻き取って厚さが５１ｍｍとなるように展綿した。

このようにしてロール３０を得た後、第４図の装置によ
って、ロール３０から展綿シートを巻き出し、平均長さ
３００μｍｍのアルミニウム被覆ガラス繊維（上記と同
様にして紡糸されたもの）の粉砕物を１０重量％の割合
で含むバインダ液（酢酸ビニル及びアミノシラン含有液
）を吹き付けた０次いでこれをオーブンに通しバインダ
を硬化させ、別のロールに巻き取って本発明の導電性ガ
ラス繊維マットのロール体とした。その結果、展綿シー
ト８５重量部に対し、約１５重量部の短い導電性繊維が
付着したマットが得られた。このマットの目付は６０ｇ
／ｒｒｆであった。

なお、バインダ付着量（固形分）は、展綿シート及び短
いガラス繊維の重量の和に対し５％であった。

比較例上記実施例において、短いＳ、＊を付着させず、バイン
ダのみを、固形分量で展綿シート１００重量部に対し３
重量部の割合にて付着させ、かつ目付を７０　ｇ／ｄと
したこと以外は上記実施例と同様にして導電性ガラス繊
維マットの製造を行った。

これら実施例及び比較例で得られた導電性ガラスミｍマ
ットの磁界波に対するシールド効果を測定したところ第
１図に示す結果が得られた。

第１図によれば、本発明は目付が小さいにもかかわらず
、比較例と同等のシールド効果を有することが明らかで
ある。゛［発明の効果］以］二詳述した通り、本発明によれば展綿シートの目を
短い導電性繊維にて詰めることにより、平均■開きを小
さくできる。従って比較的小さい目付で電磁波の遮蔽効
果や反射特性の高い、かっそのむらも少ない導電性繊維
マットが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁波遮蔽効果の測定結果を示すグラフである
。第２図及び第３図は展綿法によるガラス繊維シートの
製造法を説明する断面図及び斜視図、第４図は本発明の
マットの製造法の一例を説明する側面図である。ｌＯ・・・ガラス溶融槽、　　　　１４・・・紡糸ノズ
ル、１８・・・回転ドラム、　　　　２８・・・展綿シ
ート。３８・・・バインダシャワーノズル、５２・・・オーブン。代理人　　弁理士　　重　野　　用銅１図周波数（ＭＨｚ）第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方向に延びる導電性繊維層と、これと交叉する
方向に延びる導電性繊維層とが交互に積層された展綿シ
ートよりなる導電性繊維マットに、長さ３０〜１０００
μｍの導電性繊維を含ませたことを特徴とする導電性繊
維マット。
（２）導電性繊維は金属被覆ガラス繊維である特許請求
の範囲第１項に記載の導電性繊維マット。
（３）長さ３０〜１０００μｍの導電性繊維の含有率は
、展綿シートの５〜５０重量％である特許請求の範囲第
１項又は第２項に記載の導電性マット。
（４）長さ３０〜１０００μｍの導電性繊維は、金属被
覆ガラス繊維の粉砕物である特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれか１項に記載の導電性繊維マット。
（５）長さ３０〜１０００μｍの導電性繊維を展綿シー
トの表面近傍に含ませた特許請求の範囲第１項ないし第
４項のいずれか１項に記載の導電性繊維マット。
（６）展綿シート及び３０〜１０００μｍの導電性繊維
の重量の和に対し、２〜２０重量％のバインダによって
繊維を結着させてある特許請求の範囲第１項ないし第５
項のいずれか１項に記載の導電性繊維マット。
（７）バインダは導電性バインダである特許請求の範囲
第６項に記載の導電性繊維マット。